Фотокатод был освещен сперва светом с определенной длиной волны λ1, а затем светом с другой длиной волны

Фотокатод был освещен сперва светом с определенной длиной волны λ1, а затем светом с другой длиной волны λ2. В результате этого запирающая разность потенциалов увеличилась на 1,5 эВ. Какова разница в импульсах фотонов, падающих на поверхность катода в первом и втором случаях?
Lyagushka

Lyagushka

Для решения этой задачи нам необходимо использовать следующие формулы:

1) Запирающая разность потенциалов (V) связана с разницей в энергиях фотонов (ΔE) следующим образом:

\[ V = \frac{{\Delta E}}{{e}} \]

где e - элементарный заряд (1,6 * 10^(-19) Кл).

2) Энергия фотона (E) связана с его импульсом (p) следующим образом:

\[ E = \frac{{pc}}{{\lambda}} \]

где c - скорость света (3 * 10^8 м/с), λ - длина волны фотона.

Начнем с решения для первого случая, где фотокатод был освещен светом с длиной волны λ1. Пусть импульс фотона в этом случае будет равен p1.

По формуле (2), энергия фотона с длиной волны λ1 также будет равна E1:

\[ E1 = \frac{{p1c}}{{\lambda1}} \]

Теперь рассмотрим второй случай, где фотокатод был освещен светом с длиной волны λ2. Пусть импульс фотона в этом случае будет равен p2.

Аналогично, энергия фотона с длиной волны λ2 будет равна E2:

\[ E2 = \frac{{p2c}}{{\lambda2}} \]

Мы знаем, что разница в запирающей разности потенциалов составляет 1,5 эВ, поэтому:

\[ V2 - V1 = \frac{{\Delta E}}{{e}} = \frac{{E2 - E1}}{{e}} \]

Подставим значения энергий фотонов:

\[ \frac{{p2c}}{{\lambda2}} - \frac{{p1c}}{{\lambda1}} = \frac{{\Delta E}}{{e}} \]

Теперь мы можем решить эту систему уравнений относительно разницы в импульсах фотонов (p2 - p1):

\[ p2 - p1 = \frac{{\Delta E \cdot \lambda1 \cdot \lambda2}}{{ec \cdot (\lambda1 - \lambda2)}} \]

Таким образом, разница в импульсах фотонов в первом и втором случаях будет равна:

\[ \Delta p = \frac{{\Delta E \cdot \lambda1 \cdot \lambda2}}{{e \cdot c \cdot (\lambda1 - \lambda2)}} \]

Подставьте значения из условия задачи для конкретного значения длин волн λ1 и λ2, и вы сможете рассчитать разницу в импульсах фотонов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello